Aggregatzustände

Beachte, dass das Wort Dampf mit Vorsicht zu gebrauchen ist. Der sichtbare Dampf, den wir im Alltag mit Dampfwolken und Dampfschwaden oder Nebel bezeichnen, ist physikalisch gesehen kein Dampf, sondern kleinste Tröpfchen der kondensierten Flüssigkeit in Luft.

Richtiger Wasserdampf ist im Gaszustand und ist absolut unsichtbar, d.h. perfekt transparent. Die Teilchen sind einzeln unterwegs und deshalb nicht sichtbar. Luftfeuchtigkeit ist nicht sichtbar.

Die Übergänge von einem Aggregatzustand zu einem anderen werden in den Phasenübergängen diskutiert.

Plasma gilt als vierter Aggregatzustand. Beim Plasma sind die Teilchen ebenfalls von einander getrennt. Sie sind jedoch elektrisch geladen, so dass sie den Coulombkräften unterliegen, was dem Plasma ein Verhalten gibt, das sich vom denjenigen des Gases deutlich unterscheidet.

Die Bindungen zwischen den Teilchen

Die Feststoffbindung ist eine starke Bindung der Teilchen. Sie sind so stark im Kristall gebunden, dass sie sich nicht mehr einen anderen Platz wählen können. Ihr Platz ist fix im Kristall und sie behalten ihre Nachbarn.

In der Flüssigkeitsbindung sind die Bindungen zwischen den Teilchen auch stark, wenn auch etwas weniger stark als beim Feststoff.

Hier können die Teilchen sich innerhalb des Flüssigkeitstropfens bewegen und ihren Platz ändern. Es ist diese Bewegung, die zur Entdeckung der Brownschen Bewegung führte.

Nichtsdestotrotz sind die Teilchen in der Flüssigkeit gebunden und können den Tropfen nicht einfach so verlassen, denn dazu fehlt ihnen die nötige Energie.

Im Gaszustand sind die Teilchen frei jeglicher Bindung, was wir als den idealen Gaszustand bezeichnen.

Bindung als Potenzialtopf verstehen

Die Bindung, im Fall des Festkörpers oder der Flüssigkeit, kann als energetischen Potenzialtopf gesehen werden. Durch ihre gegenseitige Wechselwirkung (Kraft) senken die Teilchen ihre Energie und diejenige ihrer Nachbarn ab und bilden diese Potenzialtöpfe. Wir merken uns:

• Die Teilchen können sich im Potenzialtopf bewegen (thermische Bewegung)
• Die Teilchen können mit genug Energie den Potenzialtopf verlassen

Das Bild des Energiepotenzials bzw. des Potenzialtopfs haben wir z.B. beim Gravitationspotenzial oder beim elektrischen Potenzial.

Das Teilchen ist in einem Potenzialtopf gefangen, wie ein Kügelchen in einer kleinen Schale. Eigentlich ist das Kügelchen frei in der Schale. Es kann deshalb in der Schale hin- und her- oder auch im Kreis rollen. Das Kügelchen kann aber erst dann die Schale verlassen, wenn es genügend Energie hat, um über den hohen Rand zu kommen.